CN215991350U - 电路基板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电路基板，所述电路基板包括介电层，所述介电层的第一表面上依次层叠设置有第一聚合物层和第一导电层。本实用新型的电路基板在印制线路板的线路加工过程中，即使第一导电层被破坏，第一聚合物层也可以避免介电层直接暴露在环境中，从而有效提升电路基板的耐湿热老化性能。同时，还可以有效提升电路基板的剥离强度，降低对第一导电层粗糙度的要求，使得电路基板的介电性能稳定，无源互调值在各频段下都显著降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子工业技术领域，特别是涉及电路基板。
背景技术
在印制电路板(PCB)的线路加工过程中，电路基板表层的铜箔会破坏，使得电路基板的介电层直接暴露在环境中。由于介电层的树脂体系一般为环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂和聚硅醚树脂等，这些树脂在常温下性能优异，但也存在一定局限，如分子结构具有强极性或本身含有大量未反应完全的不饱和官能团，在长期湿热环境下，吸水性过高或易与空气中的氧气发生反应，导致介电层的性能发生严重衰减。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种性能稳定的电路基板。
一种电路基板，包括介电层，所述介电层的第一表面上依次层叠设置有第一聚合物层和第一导电层。
在其中一个实施例中，所述介电层背离所述第一表面的第二表面上还依次层叠设置有第二聚合物层和第二导电层。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层的介电常数与所述介电层的介电常数的差值为-2.0～2.0；
及/或，所述第二聚合物层的介电常数与所述介电层的介电常数的差值为-2.0～2.0。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层的厚度为5μm-200μm；
及/或，所述第二聚合物层的厚度为5μm-200μm。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层的厚度之和小于等于200μm。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
在其中一个实施例中，所述第一聚合物层为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
在其中一个实施例中，所述第一导电层的粗糙度小于等于5.1μm；
及/或，所述第二导电层的粗糙度小于等于5.1μm。
本实用新型的电路基板中，通过在介电层和导电层之间设置聚合物层，使得在PCB的线路加工过程中，即使导电层被破坏，聚合物层也可以避免介电层直接暴露在环境中，从而有效提升电路基板的耐湿热老化性能。
另外，聚合物层还可以有效增加介电层表层的聚合物含量，同时改善介电层表面的平整性，增大与导电层的有效接触面积，从而提升电路基板的剥离强度。进而，本实用新型的电路基板中，可以降低对导电层粗糙度的要求，使得电路基板的介电性能稳定，无源互调(PIM)值在各频段下都显著降低。
附图说明
图1为本实用新型的电路基板第一实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型的电路基板第二实施方式的结构示意图。
图中：100、介电层；101、第一聚合物层；102、第一导电层；103、第二聚合物层；104、第二导电层。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型提供的电路基板作进一步说明。
如图1所示，为本实用新型提供的第一实施方式的电路基板，所述电路基板主要用于制备PCB。
所述电路基板包括介电层100，在介电层100的第一表面上依次层叠设置有第一聚合物层101和第一导电层102。从而，通过在介电层100和第一导电层102之间设置第一聚合物层101，使得在PCB的线路加工过程中，即使第一导电层102被破坏，第一聚合物层101也可以避免介电层100直接暴露在环境中，进而，有效提升了电路基板的耐湿热老化性能。
所述第一聚合物层101的介电常数可以大于等于所述介电层100的介电常数，也可以小于等于所述介电层100的介电常数，为了降低第一聚合物层101对电路基板的介电常数的影响，使电路基板的介电性能基本不变以及介电性能稳定。在一个或多个实施例中，所述第一聚合物层101的介电常数与所述介电层100的介电常数的差值优选为-2.0～2.0，进一步优选为-1.0～1.0，更优选为小于等于-0.5～0.5。
在该实施方式中，所述第一聚合物层101的厚度大于等于5μm，一方面，第一聚合物层101能够有效覆盖介电层100，阻隔介电层100与外界环境的直接接触；另一方面，第一聚合物层101还可以有效增加介电层100表层的聚合物含量，同时改善介电层100表面的平整性，增大与第一导电层102的有效接触面积，提升电路基板的剥离强度。
同时，为了降低第一聚合物层101对电路基板的介电性能的影响，所述第一聚合物层101的厚度小于等于200μm。
进一步地，所述第一聚合物层101的厚度优选为5μm-100μm。
进而，该实施方式中，可以降低对第一导电层102的粗糙度的要求，在一个或多个实施例中，所述第一导电层102的粗糙度可以降低至VLP(小于等于5.1μm)的范围内，进一步降低至HVLP(小于等于3.1μm)的范围内。
该实施方式中，所述第一导电层102优选为铜箔。
在该实施方式中，所述第一聚合物层101为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。其中，热塑性聚合物包括聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的至少一种，热固性聚合物包括环氧树脂、不饱和聚酯、聚苯醚树脂、苯环丁烯树脂、双马来酰亚胺树脂中的至少一种。当然，第一聚合物层101也可以为由两种以上的聚合物经物理或化学共混而制备的聚合物层，如超低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共混制备的聚合物层，聚偏氟乙烯/苯乙烯-马来酸酐共混制备的聚合物层等。
为了提高第一聚合物层101在湿热环境中的性能稳定性，所述第一聚合物层101优选为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。其中，所述疏水基团包括C10-C20的烃基、含有芳基的烃基、含有酯基的烃基、含有醚基的烃基、含有胺基的烃基、含有酰胺基的烃基、含有双键的烃基、聚氧丙烯基、长链全氟烷基、聚硅氧烷基中的至少一种。
介电层100一般由聚合物基材和介电填料制成，聚合物基材包括环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚硅醚树脂中的至少一种。
为了使第一聚合物层101与介电层100能够更好的粘合，提高电路基板的剥离强度，所述第一聚合物层101需要与介电层100存在一定的相容性或反应性。
例如，所述第一聚合物层101的聚合物与介电层100的聚合物基材为分子结构相同或相似的聚合物，从而，可以借助分子间的键合力，保证第一聚合物层101与介电层100较好的粘接或融合。
或者，当介电层100的聚合物基材中包括有乙烯基、环氧基、氨基、羟基等官能团中的至少一种时，所述第一聚合物层101优选为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的至少一种制成的聚合物层，或者，通过等离子处理等表面处理方法使所述第一聚合物层101中含有反应性基团。
在一个或多个实施例中，所述反应性基团包括不饱和双键基团、氨基、羧基、醛基中的至少一种。例如，当介电层100的聚合物基材中含有乙烯基时，第一聚合物层101的材料中需包括有乙烯基、酮羰基、甲基丙烯基、甲基丙烯线基、酯基等不饱和基团中的至少一种；当介电层100的聚合物基材含有羟基时，第一聚合物层101的材料中需包括有氨基、羧基、醛基等基团中的至少一种。以使第一聚合物层101与介电层100之间能够发生化学反应，通过化学键实现层与层之间的连接，提高电路基板的剥离强度。
应予说明的是，此时也可以采用等离子处理等表面处理方法对第一导电层102进行表面处理，以使第一导电层102的表面也含有羟基等反应性基团，使第一导电层102与第一聚合物层101之间也能够发生化学反应，通过化学键实现层与层之间的连接。
进一步地，所述第一聚合物层101优选为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层，以能够同时提高电路基板的剥离强度和耐湿热稳定性。
如图2所示，为本实用新型提供的第二实施方式的电路基板，该实施方式的电路基板在第一实施方式的电路基板的基础上，所述介电层100背离所述第一表面的第二表面上还设置有第二聚合物层103和第二导电层104。
同样，所述第二聚合物层103的介电常数与所述介电层100的介电常数的差值优选为-2.0～2.0，进一步优选为-1.0～1.0，更优选为小于等于-0.5～0.5。所述第二聚合物层103的厚度优选为5μm-200μm，进一步优选为5μm-100μm。
进一步地，所述第一聚合物层101和所述第二聚合物层103的厚度之和小于等于200μm。
同样，所述第二聚合物层103为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的至少一种制成的聚合物层，优选为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的至少一种制成的聚合物层，或者，优选为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的至少一种制成的聚合物层，进一步优选为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的至少一种制成的聚合物层。
同样，所述第二导电层104的粗糙度优选小于等于5.1μm，进一步优选小于等于3.1μm，且也可以采用等离子处理等表面处理方式对所述第二导电层104进行表面处理，所述第二导电层104优选为铜箔。
因此，本实用新型可以有效提升电路基板整体的剥离强度和耐湿热老化性能，经80℃高温湿热环境老化1个月以上，电路基板的性能基本不变。同时，可以基本不改变电路基板的介电常数，以及使电路基板的无源互调值在各频段下都显著降低，PIM值满足-100～-160dBm。
以下，将通过以下具体实施例对所述电路基板做进一步的说明。
实施例1
提供Dk为3.01、Df为0.0037的介电层，该介电层的聚合物基材为聚丁二烯，该介电层含有乙烯基官能团。
提供Dk为2.3、Df为0.0012的FEP(聚全氟乙丙烯)树脂膜，厚度为35μm，聚合物膜表面经真空等离子体处理，使其表面具有羟基等反应性基团。
在上述介电层的上、下表面分别覆盖上述的FEP树脂膜，并在此基础上在上、下表面分别覆上铜箔，该铜箔经偶联剂处理，表层含有乙烯基官能团，铜箔粗糙度为VLP等级(Ra：4.2μm)。经过压合工艺使得铜箔与聚合物膜、聚合物膜与介电层间发生化学反应，得到电路基材。其中，压合工艺的条件为：温度260℃，时间为5小时，压力在650psi。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.96，介电损耗为0.0025，PIM为-113dBm，剥离强度为1.6N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.99；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.4N/mm。
实施例2
所用介电层、聚合物膜及聚合物膜的表面处理方式与实施例1相同。
在介电层的上、下表面分别覆盖FEP树脂膜，并在此基础上在上、下表面分别覆上铜箔，该铜箔经偶联剂处理，表层含有乙烯基官能团，铜箔粗糙度为HVLP等级(Ra：3.0μm)。经过压合工艺使得铜箔与聚合物膜、聚合物膜与介电层间发生化学反应，得到电路基材。其中，压合工艺的条件为：温度260℃，时间为5小时，压力在650psi。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.96，介电损耗为0.0025，PIM为-116dBm，剥离强度为1.4N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.99；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.2N/mm。
实施例3
提供Dk为3.01、Df为0.0037的介电层，该介电层的聚合物基材为聚丁二烯，该介电层含有乙烯基官能团。
提供Dk为2.3、Df为0.0015的FEP树脂膜，厚度为50μm，聚合物膜采用辐射接枝法进行表面处理，使得聚合物膜的表面接枝上乙烯基官能团。
在上述介电层的上、下表面分别覆盖上述的乙烯基改性的FEP树脂膜，并在此基础上在上、下表面分别覆上铜箔，该铜箔经偶联剂处理，表层含有乙烯基官能团，铜箔粗糙度为VLP等级(Ra：4.2μm)。经过压合工艺使得铜箔与聚合物膜、聚合物膜与介电层间发生化学反应，得到电路基材。其中，压合工艺的条件为：温度260℃，时间为5小时，压力在650psi。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.93，介电损耗为0.0024，PIM为-113dBm，剥离强度为1.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.96；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.7N/mm。
实施例4
提供Dk为3.01、Df为0.0037的介电层，该介电层的聚合物基材为聚丁二烯。
提供Dk为2.5、Df为0.002的热固性双马来酰亚胺聚合物膜，厚度为35μm，聚合物膜中含有苯乙烯-马来酸酐嵌段共聚物。
在上述介电层的上、下表面分别覆盖上述的热固性双马来酰亚胺聚合物膜，并在此基础上在上、下表面分别覆上铜箔，该铜箔经偶联剂处理，表层含有乙烯基官能团，铜箔粗糙度为VLP等级(Ra：4.2μm)。经过压合工艺使得铜箔与聚合物膜、聚合物膜与介电层间发生化学反应，得到电路基材。其中，压合工艺的条件为：温度260℃，时间为5小时，压力在650psi。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.98，介电损耗为0.0028，PIM为-113dBm，剥离强度为1.3N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为3.03；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.1N/mm。
实施例5
提供Dk为3.01、Df为0.0037的介电层，该介电层的聚合物基材为聚丁二烯。
提供Dk为2.5、Df为0.0018的热固性双马来酰亚胺聚合物膜，厚度为35μm，聚合物膜中含有氢化苯乙烯-马来酸酐嵌段共聚物。
在上述介电层的上、下表面分别覆盖上述的热固性双马来酰亚胺聚合物膜，并在此基础上在上、下表面分别覆上铜箔，该铜箔经偶联剂处理，表层含有乙烯基官能团，铜箔粗糙度为VLP等级(Ra：4.2μm)。经过压合工艺使得铜箔与聚合物膜、聚合物膜与介电层间发生化学反应，得到电路基材。其中，压合工艺的条件为：温度260℃，时间为5小时，压力在650psi。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.98，介电损耗为0.0025，PIM为-113dBm，剥离强度为1.3N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为3.01；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.1N/mm。
实施例6
实施例6与实施例1的区别仅在于，FEP树脂膜的厚度为5μm。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为3.00，介电损耗为0.0030，PIM为-113dBm，剥离强度为0.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为3.05；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为0.7N/mm。
实施例7
实施例7与实施例1的区别仅在于，FEP树脂膜的厚度为100μm。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.90，介电损耗为0.0023，PIM为-113dBm，剥离强度为1.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.93；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.7N/mm。
实施例8
实施例8与实施例1的区别仅在于，FEP树脂膜的厚度为200μm。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.84，介电损耗为0.0020，PIM为-113dBm，剥离强度为1.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.88；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.7N/mm。
实施例9
实施例9与实施例1的区别仅在于，FEP树脂膜的厚度分别为50μm和150μm。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.90，介电损耗为0.0023，PIM为-113dBm，剥离强度为1.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.93；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为1.7N/mm。
实施例10
实施例10与实施例1的区别仅在于，FEP树脂膜的厚度分别为20μm和60μm。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为2.95，介电损耗为0.0025，PIM为-113dBm，20μm树脂膜对应面的剥离强度为1.2N/mm，60μm树脂膜对应面的剥离强度为1.9N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为2.99；经200℃老化7天处理后，电路基板20μm树脂膜对应面的剥离强度为1.0N/mm，60μm树脂膜对应面的剥离强度为1.7N/mm。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于，铜箔与介电层之间无聚合物膜。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为3.01，介电损耗为0.0037，PIM为-113dBm，剥离强度为0.7N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为3.20；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为0.4N/mm。
对比例2
对比例2与实施例1的区别仅在于，铜箔与介电层之间无聚合物膜，且铜箔的粗糙度等级为HVLP等级(Ra为3.1μm)。
经检验：常态下，所获得的电路基板的介电常数为3.01，介电损耗为0.0037，PIM为-116dBm，剥离强度为0.5N/mm；在85℃、85％的相对湿度条件下老化6周处理后，电路基板的老化介电常数为3.20；经200℃老化7天处理后，电路基板的剥离强度为0.2N/mm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种电路基板，其特征在于，包括介电层，所述介电层的第一表面上依次层叠设置有第一聚合物层和第一导电层，所述第一聚合物层的介电常数与所述介电层的介电常数的差值为-2.0～2.0；
所述介电层背离所述第一表面的第二表面上还依次层叠设置有第二聚合物层和第二导电层，其中，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层的厚度之和小于等于200μm。
2.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第二聚合物层的介电常数与所述介电层的介电常数的差值为-2.0～2.0。
3.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一聚合物层的厚度为5μm-200μm；
及/或，所述第二聚合物层的厚度为5μm-200μm。
4.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一聚合物层为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由热塑性聚合物、热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
5.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一聚合物层为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有疏水基团的热塑性聚合物、含有疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
6.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一聚合物层为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有反应性基团的热塑性聚合物、含有反应性基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
7.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一聚合物层为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层；
及/或，所述第二聚合物层为由含有反应性基团和疏水基团的热塑性聚合物、含有反应性基团和疏水基团的热固性聚合物中的一种制成的聚合物层。
8.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一导电层的粗糙度小于等于5.1μm；
及/或，所述第二导电层的粗糙度小于等于5.1μm。
Priority Applications (1)
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| CN202022789008.4U CN215991350U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 电路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202022789008.4U CN215991350U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 电路基板 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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